Topimaso feno momba ny teknika fametrahana sarimihetsika manify: MOCVD, Magnetron Sputtering, ary PECVD

Ao amin'ny famokarana semiconductor, raha toa ka ny photolithography sy ny etching no dingana matetika indrindra voalaza, dia mitovy ihany koa ny teknika fametrahana epitaxial na thin film. Ity lahatsoratra ity dia mampiditra fomba fametrahana film manify maromaro mahazatra ampiasaina amin'ny fanamboarana puce, anisan'izanyMOCVD, fiparitahan'ny magnetron, aryPECVD.

Nahoana no tena ilaina amin'ny fanamboarana puce ny fomba fanaovana film manify?

Ohatra, alaivo sary an-tsaina hoe mofo fisaka tsotra nendasina. Raha irery dia mety ho manitra izy. Na izany aza, amin'ny fanosorana saosy samihafa eo amboniny - toy ny paty tsaramaso matsiro na siro mamy - dia afaka manova tanteraka ny tsirony ianao. Ireo sosona manatsara tsiro ireo dia mitovy amin'nysarimihetsika manifyamin'ny fizotran'ny semiconductor, raha ny mofo fisaka kosa dia maneho nysubstrate.

Amin'ny fanamboarana puce, ny sarimihetsika manify dia manana anjara asa maro—insulation, conductivity, passivation, absorption light, sns.—ary ny asa tsirairay dia mitaky teknika fametrahana manokana.

1. Fitoeran'ny etona simika metaly-organika (MOCVD)

Teknika mandroso sy mazava tsara ny MOCVD ampiasaina amin'ny fametrahana sarimihetsika manify sy nanostructures avo lenta avy amin'ny semiconductor. Mitana anjara toerana lehibe amin'ny fanamboarana fitaovana toy ny LED, laser, ary elektronika herinaratra izy io.

Singa fototra amin'ny rafitra MOCVD:

• Rafitra fanaterana entona
  Tompon'andraikitra amin'ny fampidirana mazava tsara ireo akora ao amin'ny efitrano fanehoan-kevitra. Tafiditra ao anatin'izany ny fanaraha-maso ny fikorianan'ny:

• Gazy mpitondra entana

• Ireo mpialoha lalana metaly-organika

• Gazy hidrida
  Ny rafitra dia misy valva maro lalana ahafahana mifamadika eo amin'ny fomba fitomboana sy ny fomba fanadiovana.

• Efitrano Fihetseham-po
  Ny foiben'ny rafitra izay isehoan'ny fitomboana ara-nofo tena izy. Ireto avy ireo singa ao anatiny:

  • grafit susceptor (mihazona substrate)

  • Mpamantatra hafanana sy mari-pana

  • Seranana optika ho an'ny fanaraha-maso eo an-toerana

  • Sandry robot ho an'ny famenoana/famoahana entana amin'ny wafer mandeha ho azy

• Rafitra Fanaraha-maso ny Fitomboana
  Mirakitra mpanara-maso lojika azo fandaharana sy solosaina mpampiantrano. Ireo dia miantoka ny fanaraha-maso marina sy ny famerimberenana mandritra ny dingana fametrahana.

• Fanaraha-maso eo an-toerana
  Ireo fitaovana toy ny pyrometer sy reflectometer dia mandrefy:

  • hatevin'ny sarimihetsika

  • Hafanana ambonin'ny tany

  • Fiolahana amin'ny tany
    Ireo dia ahafahana mahazo valin-kafatra sy fanitsiana amin'ny fotoana tena izy.

• Rafitra fitsaboana setroka
  Mitsabo ireo vokatra misy poizina amin'ny alàlan'ny fahapotehana ara-thermal na ny katalisisa simika mba hahazoana antoka ny fiarovana sy ny fanarahana ny fenitra ara-tontolo iainana.

Firafitry ny Loha Douche Mihidy (CCS):

Ao amin'ny reaktora MOCVD mitsangana, ny endrika CCS dia ahafahana mampiditra entona mitovy amin'ny alalan'ny fantsona mifandimby ao amin'ny rafitra "douche". Izany dia mampihena ny fihetsika aloha loatra ary manatsara ny fifangaroana mitovy.

• nympanova grafita mihodinamanampy amin'ny fampitoviana bebe kokoa ny sosona sisin'ny entona, manatsara ny fitoviana amin'ny sarimihetsika manerana ny wafer.

2. Fiparitahan'ny Magnetron

Ny Magnetron sputtering dia fomba fametrahana etona ara-batana (PVD) izay ampiasaina betsaka amin'ny fametrahana sarimihetsika manify sy coatings, indrindra amin'ny elektronika, optika ary seramika.

Fitsipika momba ny fiasana:

1. Fitaovana kendrena
   Ny akora fototra hapetraka—metaly, oksida, nitrida, sns.—dia apetaka amin'ny katôda.

2. Efitrano banga
   Atao ao anaty banga avo lenta ny dingana mba hisorohana ny fahalotoana.

3. Famokarana plasma
   Gaz tsy mihetsika, matetika argon, no ionized mba hamorona plasma.

4. Fampiharana ny saha magnetika
   Misy saha magnetika mametra ny elektrôna akaikin'ny lasibatra mba hampitomboana ny fahombiazan'ny ionisation.

5. Dingana fandosirana
   Mandona ny lasibatra ireo iôna, ka mandroaka ireo atôma izay mandeha mamaky ny efitrano ary mipetraka eo amin'ny fototra.

Tombony azo avy amin'ny Magnetron Sputtering:

• Fametrahana Sarimihetsika Mitovymanerana ireo faritra midadasika.

• Fahaizana mametraka fitambarana sarotra, anisan'izany ny firaka sy seramika.

• Masontsivana azo ovaina amin'ny dinganaho an'ny fanaraha-maso marina ny hateviny, ny firafiny ary ny firafiny bitika.

• Kalitao avo lentamiaraka amin'ny fifikirana matanjaka sy tanjaka mekanika.

• Fifanarahana amin'ny fitaovana midadasika, manomboka amin'ny metaly ka hatramin'ny oksida sy nitrida.

• Fampiasana amin'ny mari-pana ambany, mety amin'ny substrate mora tohina amin'ny mari-pana.

3. Fametrahana etona simika nohatsaraina tamin'ny plasma (PECVD)

Ny PECVD dia ampiasaina betsaka amin'ny fametrahana sarimihetsika manify toy ny silicon nitride (SiNx), silicon dioxide (SiO₂), ary silicon amorphous.

Fitsipika:

Ao amin'ny rafitra PECVD, ampidirina ao anaty efitrano banga ny entona mpialoha lalana izay misyplasma famoahana hazavanadia foronina amin'ny alalan'ny:

• Fientanentanana RF

• Voltazy avo lenta DC

• Loharano ampiasaina amin'ny lafaoro mikro-onda na amin'ny alalan'ny pulsa

Ny plasma dia mampihetsika ny fihetsiky ny entona, ka miteraka karazana zavatra mihetsika izay miangona eo amin'ny substrate mba hamorona sarimihetsika manify.

Dingana fametrahana:

1. Fiforonan'ny plasma
   Rehefa taitra amin'ny saha elektromagnetika, dia mivadika ho ion ireo entona mpialoha lalana ka mamorona radika sy ion mihetsika.

2. Fihetseham-po sy Fitaterana
   Ireo karazana ireo dia mandalo fihetseham-po faharoa rehefa mifindra mankany amin'ny substrate izy ireo.

3. Fihetseham-po ety ambonin'ny tany
   Rehefa tonga eo amin'ny tany izy ireo dia miraikitra, mihetsika ary mamorona sarimihetsika matevina. Ny vokatra azo avy amin'izany dia avoaka amin'ny endrika entona.

Tombontsoa azo avy amin'ny PECVD:

• Fitoviana tsara dia tsaraamin'ny firafitry ny sarimihetsika sy ny hateviny.

• Firaikitra matanjakana dia amin'ny mari-pana fametrahana ambany aza.

• Tahan'ny fametrahana avo lenta, ka mahatonga azy io ho mety amin'ny famokarana amin'ny ambaratonga indostrialy.

4. Teknika famaritana ny sarimihetsika manify

Ilaina ny fahatakarana ny toetran'ny sarimihetsika manify mba hahazoana fanaraha-maso ny kalitao. Ireto misy teknika mahazatra:

(1) Difraksion'ny taratra X (XRD)

• Zava-kendreny: Fakafakao ny rafitry ny kristaly, ny tsy miovaovan'ny harato (lattice constants), ary ny fironan'ny kristaly.

• TORO LALAN'NYMifototra amin'ny Lalàn'i Bragg, mandrefy ny fomba iparitahan'ny taratra X ao anatin'ny zavatra kristaly.

• FampiharanaKristalôgrafia, famakafakana ny dingana, fandrefesana ny fihenjanana, ary fanombanana ny sarimihetsika manify.

(2) Mikroskopia Elektrôna Mijery (SEM)

• Zava-kendreny: Jereo ny endriky ny ety ambonin'ny tany sy ny firafiny bitika.

• TORO LALAN'NYMampiasa taratra elektrôna hijerena ny velaran'ny santionany. Ny famantarana hita (ohatra, ny elektrôna faharoa sy miparitaka miverina) dia mampiseho ny antsipirian'ny velarany.

• FampiharanaSiansa ara-materialy, nanoteknolojia, biolojia, ary famakafakana ny tsy fahombiazana.

(3) Mikroskopia Hery Atomika (AFM)

• Zava-kendreny: Velaran'ny sary amin'ny famaha atomika na nanometra.

• TORO LALAN'NY: Misy fitaovana maranitra mijery ny velarana sady mitazona ny hery fifandraisana tsy miova; ny fifindran-toerana mitsangana dia mamorona topografia 3D.

• FampiharanaFikarohana momba ny nanostructure, fandrefesana ny harafesina ambonin'ny tany, fandalinana biomolekiola.